人工智能ArtificialIntelligence第二部分.ppt

产生式系统的基本结构*史忠植人工智能：知识表示*控制子系统控制子系统负责整个产生式系统的运行匹配器判断规则条件是否成立，冲突消解器负责选择可调用的规则，解释器负责执行规则的动作，并在满足结束条件时终止产生式系统的运行。具体有：匹配规则条件部分；多于一条规则匹配成功时，选择哪条规则执行(点燃)；如何将匹配规则的结论部分放入综合数据库（是直接添加到数据库中，还是替换其中的某些东西）；决定系统何时终止；识别-动作循环产生式系统的基本结构*史忠植人工智能：知识表示*1从规则库中寻找所有能够和工作区中已有事实相匹配的规则，并将这些规则加入到冲突集中2若有多个规则存在，则根据冲突消解策略由冲突集中选择一条规则执行。3执行规则中的动作，根据动作向工作区中加入新的事实或删除旧的事实。例1*史忠植人工智能：知识表示*八数码游戏(eightpuzzle)237?514861238?4765例1*史忠植人工智能：知识表示*游戏说明：一个棋盘有9个方格，放了8个数（1-8）；初始时，8个数随机放置；数字移动规则：空格周围的数字可移动到空格中；如果通过移动数字，达到一个目标状态，则游戏成功结束；求一个走步序列;问题：怎样用一个产生式系统描述并解决上述问题？例1产生式系统的描述:综合数据库：存放棋盘的状态。棋盘的状态：8个数字在棋盘上的位置分布。每走一步，状态就会发生变化；存放棋盘的当前状态；规则：规则是数字移动的方法。空格的移动:如果空格左边有数字，则将左边的数字移到空格上；如果空格右边有数字，则将右边的数字移到空格上；如果空格上边有数字，则将上边的数字移到空格上；如果空格下边有数字，则将下边的数字移到空格上；例2*史忠植人工智能：知识表示*B∧C→G4B∧E→F5问题：设字符转换规则1A∧B→C2A∧C→D3D→E已知：A，B求：F6例2*史忠植人工智能：知识表示*一、综合数据库 {x}，其中x为字符二、规则集 1，IFA∧BTHENC 2，IFA∧CTHEND 3，IFB∧CTHENG 4，IFB∧ETHENF 5，IFDTHENE例2*史忠植人工智能：知识表示*控制策略初始条件结束条件顺序排队F∈{x}{A，B}产生式系统的推理*史忠植人工智能：知识表示*反向推理:从目标出发.反向使用规则,求得已知事实,或称目标驱动,自顶向下.双向推理:既自顶向下,又自底向上相结合得方法.直至某个中间界面两方向结果相符便成功结束.正向推理:从已知事实出发,通过规则库求得结论.也称为数据驱动方式,或从底向上的方式正向推理推理过程*史忠植人工智能：知识表示*规则库中的规则与数据库中的事实进行匹配,得到匹配成功的规则集合从匹配规则集中选择一条规则作为使用规则执行使用规则的后件,将该规则的后件送入数据库.01重复上述过程直到达到目标02正向推理推理过程反向推理推理过程反向推理推理过程*史忠植人工智能：知识表示*规则集合中的规则后件与目标事实进行匹配,得到匹配的规则集合从匹配规则集合中选择一条规则作为使用规则将使用规则的前件作为子目标重复上述过程,直到各子目标均为已知事实成功结束产生式系统的特点*史忠植人工智能：知识表示*自然性模块性有效性既可表示确定性知识,又可表示非确定性知识,既可表示启发式知识,又可表示过程性知识清晰性:格式固定,结构简单,便于一致性,完整性检查效率不高:匹配-冲突消解-执行,并且可能产生组合爆炸不能表达具有结构性的知识优点不足之处内容提要*史忠植人工智能：知识表示*状态空间 01面向对象的知识表示02剧本03本体04小结05概述 06谓词逻辑 07产生式系统 08语义网络 09框架10语义网络*史忠植人工智能：知识表示*基本概念语义网络是通过概念及其语义关系来表达知识的一种网络图,是一种“带标识”的有向图.节点表示各种事物,概念,情况,属性,动作,状态等.弧表示各种语义关系(节点1,弧,节点2)也可表示为:当把多个基本的网络通过相应的语义关联在一起时,就得到一个语义网络ABR常用的语义联系*史忠植人工智能：知识表示*ISA,AKO,Part-of,Infer